Светодиоды и светодиодные технологии

Светодиодные модули обладают рядом преимуществ, а именно легкостью и быстротой монтажа, а также высоким сроком службы. В связи с этим светодиодные модули используются в объектах наружной рекламы, а также для декоративного освещения интерьеров и ландшафтов. В соответствующем разделе Вы можете увидеть примеры применения данных модулей для светодиодной подсветки рекламных конструкций.

Светодиодные лампы (рисунок 7.2) являются идеальным вариантом замены обычных ламп накаливания благодарю возможности использования светодиодов в лампах со стандартными размерами цоколей. Крайне высокое энергосбережение светодиодных ламп позволяет при создании элементов архитектурного освещения и ландшафтной подсветки получить оригинальные цветовые решения при минимальных затратах электроэнергии.

Рисунок 7.2 Светодиодная лампа

Из объектов жилищно-коммунального хозяйства перспективными с точки зрения использования светильников со светодиодами (СД) в настоящее время могут быть те, в которых действующими нормативными документами установлены сравнительно низкие уровни освещенности при отсутствии требований к качеству цветопередачи или невысоком уровне этих требований. К таким объектам можно отнести: лестничные клетки (площадки, пролеты, марши), лифты, номерные знаки домов и указатели названий улиц.

Освещение лестничных клеток.

В настоящее время для освещения лестничных клеток применяются только два вида источников света - лампы накаливания (ЛН) и линейные люминесцентные лампы (ЛЛ), установленные, как правило, в примитивную осветительную арматуру.

Люминесцентные лампы применяются для освещения лестничных клеток в домах-новостройках последних лет, и их доля в общем объеме светильников для этих целей слишком мала (менее 10 %). Световая отдача ЛЛ заметно выше, чем СД (отечественных цветности ЛБ-75 лм/Вт), но если учесть КПД светильников (не более 75%), коэффициент использования светового потока и практически постоянную запыленность и загрязненность деталей светильников из-за полного отсутствия ухода, то это преимущество сводится к нулю.

Наиболее слабое место всех светильников, применяемых в настоящее время для освещения лестничных клеток (как с ЛН, так и ЛЛ), - их неустойчивость против нарочитого разрушения (вандализма), приводящая к тому, что даже в домах, оборудованных кодовыми замками и домофонами, больше половины (иногда и 100%) светильников разбиты, и лестничные клетки вообще не освещены. В случае применения ЛЛ разрушение светильников, кроме житейских неудобств, ведет к серьезным экологическим проблемам, т.к. содержащаяся в лампах ртуть является сильнодействующим ядовитым веществом (предельно допустимая концентрация - ПДК - для паров ртути в населенных пунктах - 0,0003 мг/м3, а в каждой ЛЛ содержится до 100 мг ртути).

Рассмотрим экономическую сторону проблемы применения светильников с СД для освещения лестничных клеток.

В настоящее время для освещения каждого пролета лестниц используется один светильник, мощностью, как правило, 40 Вт. Цена такого светильника с ЛН (например, типа НПО-23) 3 у. е., с ЛЛ (например, ЛП046 -2х18) – 6,7 у. е. Светильники работают (должны работать) все темное время суток, т.е. около 5000 часов в год. Срок службы (без учета фактора вандализма) ЛН - 1000 часов, ЛЛ - 12000 часов; цена ЛН мощностью 40 Вт - около 0,17 у. е., ЛЛ – 0,38 у. е. За год каждый светильник с ЛН потребляет 200 кВт.ч, с ЛЛ - 250 кВт.ч электроэнергии, т.е. при существующем тарифе на бытовую электроэнергию на 4 у.е. руб. и 5 у. е. соответственно.

Для обеспечения на полу лестничных клеток площадью 4,5 м2 и пролетов площадью около 4 м2 освещенности 20 лк необходим световой поток не менее 170 лм. С учетом коэффициентов запаса возьмем для расчета 300 лм. Такой световой поток может быть обеспечен СД с суммарной мощностью 10 Вт (при световой отдаче 30 лм/Вт). При мощности одного СД около 0,1 Вт (40 мА, 2,5 В) потребуется 100 СД, суммарная стоимость которых примерно составляет 32 у. е.

Для надежной работы СД необходим источник питания с постоянным напряжением на выходе 12В. Цена такого источника питания около 10 у. е. Примем (с большим запасом) стоимость арматуры для монтажа СД, печатных плат, проводов и т.п., а так же сборки светильника – 6,7 у. е. Отсюда цена светильника на СД может составлять не более 47 у. е. При этом светильник будет потреблять в год 50 кВт.ч электроэнергии на сумму 1,05 у. е. (при существующем тарифе 0,02 у. е./кВт.ч) Срок службы СД - не менее 100000ч., т.е. 20 лет при ежегодной наработке 5000 часов. При этих данных срок окупаемости светильника может составить при замене им светильника с ЛН - 11 лет, а светильника с ЛЛ - 8 лет. Учитывая неизбежные в современных условиях акты вандализма и случайного разрушения светильников, эти сроки должны быть сокращены как минимум в два раза.

Если считать, что в здание 40 лестничных клеток, то при замене на них светильников с ЛН (40 Вт) на светильники с СД (10 Вт) может быть получена годовая экономия электроэнергии около 600 кВт.ч. Применение светильников с СД в коридорах, холлах и т.п. может увеличить эту цифру еще в 2-3 раза.

Освещение лифтов.

Для освещения кабин лифтов отечественного производства в жилых домах в настоящее время используются исключительно светильники с ЛН мощностью 40-60 Вт. Нормами предусмотрена освещенность на уровне пола 20 лк. Здесь при площади пассажирского лифта 1 м2 можно обеспечить требуемую освещенность СД общей мощностью не более 1 Вт, т.е. десятью СД желтого цвета.

Экономия электроэнергии на каждый лифт может составить почти 200 кВт.ч при замене на СД ламп мощностью 40 Вт и почти 300 кВт.ч при замене ламп 60 Вт.

В лифтах ЛН работают в режиме частых включений, что приводит к сокращению их срока службы, который реально не превышает 500 ч. При ежегодной наработке лифта 5000 ч. за год требуется замена перегоревших ламп до 10 раз на сумму около 1,7 у. е.

Если цена светильника на 10 СД (с источником питания) составит даже 16,7 у. е., то срок окупаемости его не превысит трех лет (при экономии электроэнергии 200 кВт.ч, т.е. на 4 у. е. и ламп на 1.7 у. е.) даже без учета цены светильника на ЛН.

Суммарная экономия электроэнергии при парке 50000 лифтов может составить не менее 10 млн. кВт.ч в год.

Следовательно:

1 Применение СД в качестве альтернативного источника света только в двух названных участках жилищно-коммунального хозяйства может обеспечить годовую экономию электроэнергии не менее 610 кВт.ч

2 Светильники на СД могут избавить жилищно-коммунальное хозяйство города от такого бедствия, как вандализм, т.к. отсутствие в них стекла и изготовление корпусов СД из монолитного поликарбоната делает их практически неразрушаемыми.

3 Замена ЛЛ на СД благоприятно скажется на экологии, т.к. исключит загрязнение атмосферы ртутью.

4 При современном уровне цен на СД и их световых параметрах представляется целесообразным первоочередное внедрение этих источников света в местах, где нет жестких требований к качеству цветопередачи, а также в местах, наиболее подверженных актам вандализма. К таким местам могут быть отнесены лестничные клетки, холлы, лифты, номерные знаки домов и указатели названий улиц.

5 По мере снижения стоимости белых и много кристальных (полноцветных) СД область их применения в жилищно-коммунальном хозяйстве может быть значительно расширена.

Дата добавления: 2015-07-15